初中化学探究题

为了培养学生的创新精神和实践能力，落实素质教育，近年来，怀化市大力推进实验教学，于2021年五月举行初中毕业考试实验操作考查。兴趣小组在学校的实验室进行【粗盐的提纯】实验，邀请你一起完成。

Ⅰ.溶解

Ⅱ.过滤

过滤时玻璃棒的作用是 　 　。

小李同学对过滤后滤液的成分产生了浓厚的兴趣。

【查阅资料】

a.粗盐中除含泥沙等难溶性杂质外还含有CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等可溶性杂质。

b.BaSO₄不溶于水、不溶于酸。

【设计实验方案并进行实验】为确认滤液中CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄的存在，小李利用实验台上的NaOH溶液、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液进行以下实验探究。

实验操作	实验现象	实验结论
①往上述所得的滤液中加入足量的NaOH溶液，充分反应，静置，过滤		滤液中含有MgCl2
②往上述①的滤液中滴加足量的 　    　，充分反应，静置，过滤		滤液中含有CaCl2
③往上述②的滤液中加入足量的 　   　，充分反应，静置，过滤	有白色沉淀生成	滤液中含有Na2SO4.

【实验反思】小宇同学认为实验③不够严谨，理由是 　            　。老师告诉同学们，可在实验③所得的沉淀中加入足量的 　 　（填“盐酸”或“稀硫酸”），观察到有气泡产生且有部分沉淀未溶解，则可验证Na₂SO₄的存在。

【实验结论】小组同学在老师的帮助下将上述杂质除去，然后将除杂后的滤液置于蒸发皿进行蒸发结晶，当观察到 　     　，就停止加热，利用余热蒸干。小李高兴的宣布：我们得到了纯净的氯化钠。

【实验拓展】小李欲通过计算检验氯化钠样品中是否含有氯化镁，取样品ag，充分溶解，滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀为止。当产生沉淀的质量不等于 　　g（用含a的代数式表示）时，则含有氯化镁。

下列图示中，A~E为实验装置或仪器，请结合所学知识回答有关问题：

（1）E图中仪器①的名称是 　   　；

（2）实验室里用A装置制备氧气的化学方程式是 　                        　；

（3）实验室里制备二氧化碳的化学方程式是 　              　，请选择图中装置或仪器，组装一套实验室里制取二氧化碳的装置，该装置从左至右的顺序是 　    　（填字母序号）。

化学科技小组的同学进行了某探究实验将一定量的锌粉投入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。

（1）写出锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是 　                      　；

（2）探究蓝色滤液的成分。

【提出问题】蓝色滤液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一：Zn（NO₃）₂；

猜想二：Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂；

猜想三：　                                　；

上述猜想中，该小组有同学直接判断猜想一不合理，理由是 　                　；

【实验设计】为进一步验证上述猜想，科技小组的同学设计了如下实验。

实验操作	实验现象	实验结论	相关化学方程式
取少量蓝色溶液于试管中，滴加①	②	猜想三成立	③

【结论分析】猜想三成立，则滤渣中一定含有 　 　。

某校九年级“我们爱化学”活动小组的同学，在探究木炭与CuO反应时，完成了如图实验，请回答下列问题：

Ⅰ、如图所示装置进行实验，很快发现澄清的石灰水变浑浊；

（1）请写出C与CuO反应的化学方程式 　               　；

（2）实验结束时，应 　   　（填写下列操作代号）。

①先撤出导管，再熄灭酒精灯

②先熄灭酒精灯，再撤出导管

Ⅱ、小组中华雪同学通过仔细阅读教材，认为当木炭较多、温度较高时，该反应产生的气体中可能含有CO和CO₂，小组的同学们在老师指导下设计实验进行了验证：

已知：碱石灰是NaOH和CaO的混合物，可以吸收CO₂和水。

（3）仪器B中所盛试剂为 　             　，其作用为 　             　。

（4）D中玻璃管盛装的试剂为CuO，E中盛装的试剂为澄清的石灰水。若A装置产物中确有CO，则应观察到的现象有：　                            　。

（5）实验前，需检查 　              　；点燃酒精灯前，先打开K，通入N₂一段时间，其作用为 　                          　。

（6）请指出上述实验中的一项缺陷 　             　。

（7）将1.44g炭和16.0g CuO在较高温度下反应生成Cu，理论上可生成 　    　g CO。

Ⅲ、小组中吴华同学通过查阅资料发现：Cu₂O为红色固体，难溶于水，可与稀硫酸反应生成Cu和CuSO₄。

（8）请设计简单实验验证CuO和足量炭反应后所得的红色固体中是否有Cu₂O：

　                      

。

化学社团的同学在探究金属化学性质时，进行了如图1所示的实验。

图1实验中观察到的现象是：锌片表面产生气泡，铜片表面 　 　。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 　                           　。

实验过程中小辰意外发现：当两种金属发生触碰时（如图2），铜片表面产生了气泡。

【提出问题】图2中铜是否发生了化学反应？产生的气体是什么？

【作出猜想】同学们对产生的气体进行了以下猜想：

小知猜想是二氧化硫；小辰猜想是氧气；小彬猜想是氢气。

他们作出猜想的理论依据是 　               　。

【查阅资料】

（1）将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中，铜片表面产生气体。该反应过程中金属失去的电子通过导线发生了转移。

（2）二氧化硫能使品红溶液褪色。

【设计并进行实验】他们设计了图3装置进行实验，将产生的气体分别通过导管与图4中的装置连接，验证自己的猜想。

	实验操作	实验现象	实验结论
小知	连接导管a与导管d，向品红溶液中通入气体一段时间		小彬的猜想正确
小辰	选用正确方法收集气体一段时间后，向试管内伸入带火星的木条	木条不复燃
小彬	连接导管a与导管 　 　（填序号），收集气体后用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指点火	气体燃烧，听到轻微的“噗”声

【教师释疑】图1实验中，锌与稀硫酸反应，锌失去电子，酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成氢气。

【学生感悟】图3实验中，酸溶液中的氢离子从铜片表面获得 　 　（选填“锌”或“铜”）失去的电子生成了氢气。

【得出结论】图2中两种金属触碰后铜 　 　（选填“有”或“没有”）发生化学反应。

【延伸应用】制造钢制船闸门时，为防止铁被腐蚀，常在钢闸门表面安装比铁更活泼的金属。这种金属可以是 　 　。（填序号）

A.锌

B.铜

C.银

在学习了单质碳的化学性质后，某化学兴趣小组的同学对含碳化合物燃烧后的产物进行了探究。

【提出问题】乙醇燃烧后的产物是什么？

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色粉末，遇水会变蓝；

②氯化钙有吸水性，可做干燥剂。

【做出猜想】猜想一：产物中含有CO、H₂O；

猜想二：产物中含有CO₂、H₂O；

猜想三：产物中含有（1）　                  　。

【进行实验】同学们设计了如图的实验：检查装置气密性后，将乙醇燃烧的产物依次通过如图所示的装置进行验证；（部分夹持固定装置省略；B、D、G装置中均为澄清的石灰水）

（2）装置B的作用是 　                     　。

（3）F装置中若发生反应，则化学方程式是 　                  　。

【解释与结论】经过实验，同学们认为猜想三成立。

（4）实验中能观察到的现象是①　                       　；装置C中发生反应的化学方程式为②　                             　。

【反思与评价】实验结束后，由于小丽同学的操作不当造成了仪器损坏，小组内同学针对这个事故，进行了分析和讨论。

（5）为了避免此事故再次发生，同学们对该装置进行了创新和改进，你认为他们的改进是 　                      　（文字说明或画图都可）。

化学是一门以实验为基础的自然科学。实验室有如图装置：

（1）仪器a的名称 　   　；仪器b的名称 　    　。

（2）实验室要制取和收集较纯净的氢气，现有镁条、锌粒、铁丝、铜片、稀硫酸（10%）、稀盐酸（10%），请你选择适当的药品和装置完成下列问题：

①制取氢气的化学方程式为 　                  　，选用该原理的依据有 　   　。

A．原料廉价易得

B．反应速率适中

C．制得的气体要纯净

D．实验条件易于控制

②选用的装置有 　                        　（填装置字母）。

（3）用装置C制二氧化碳时，关闭开关，多孔隔板处依次观察到的现象是 　   　（用字母e、f、g对如图所示现象进行排序）。

（4）小英同学在做金属与盐溶液的反应时，发现锌片与硫酸铜溶液反应生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出，生成的是什么气体呢？（提示：反应只生成一种气体）

【提出猜想】产生的气体可能是SO₂、O₂或H₂中的一种。

【查阅资料】SO₂易溶于水，化学性质与二氧化碳相似，它能使澄清石灰水变浑浊。

【设计并进行实验】（请在空白处写上对应问题的答案）

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛满该气体的试管中，插入带火星的木条	无明显变化	产生的气体不是O2
②将该气体通入澄清石灰水中		产生的气体不是SO2
③将该气体净化后通过表面含CuO的铜网（如图）		产生的气体是H2

【实验反思】由上述实验可以推出，硫酸铜溶液中可能含有 　 　。

【拓展视野】氢能是未来最理想能源，如图是利用ZnO和Fe₂O₃为催化剂制取氧气的一种方法。

“循环制氢体系”涉及的能量转化是由太阳能转化为 　 　能，请写出该体系制取氢气的化学方程式 　                        　。

分析如图实验装置，并结合所提供的材料，完成实验探究。

【实验装置】

【查阅材料】

Ⅰ．乙炔（C₂H₂）是一种无色无味气体，极难溶于水，密度比空气略小。实验室里常用电石（CaC₂）与水反应来制取。

Ⅱ．无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色。

【实验探究】

（1）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是 　   　（填序号，下同）；实验室用电石制取乙炔，选用的发生装置是 　   　，收集装置是 　    　。

（2）实验室制取乙炔后，将剩余物质过滤。探究所得滤液中溶质的成分。

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量滤液于试管中，滴加少量 　   　溶液	溶液变红色	滤液中的溶质是氢氧化钙
②另取少量滤液于试管中，滴加少量碳酸钠溶液

实验操作②中发生反应的化学方程式是 　                           　。

（3）选取如图实验装置，设计实验验证乙炔完全燃烧的产物。所选装置连接的最佳顺序为：乙炔完全燃烧产物接 　    　（填序号）。

某研究型学习小组的同学在用浓硫酸处理费锌片时发现产生的气体具有刺激性气味,这种现象引起同学们的思考和研究.
【提出猜想】对产生的气体进行猜想:
猜想1:可能是 $H_2$；
猜想2:可能是 $S{O}_2$；
猜想3:可能是

【查阅资料】 $S{O}_2$易溶于水,能与 $NaOH$溶液反应生成 $N{a}_{2}S{O}_3$.

【实验方案】研究性学习小组的同学设计让图所示的装置进行研究(夹持仪器已省略,假设装置中的反应都进行完全).

【问题讨论】
（1）如果装置 $A$中没有明显现象,装置 $C$中的现象为,则猜想成立.
（2）如果装置 $A$中的现象为,装置 $C$中没有明显的现象则猜想成立.

（3）猜想3成立的实验现象是.

（4）装置 $B$中浓硫酸的作用是.

【思维拓展】
（1）实验室中可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,反应的化学方程式是.

（2）小组内一同学又设计了判断 $S{O}_2$与 $NaOH$溶液能否反应的装置(如图),实验时发现试管内液面上升,就得出 $S{O}_2$与 $NaOH$溶液反应的结论,其同学认为这一结论不严谨,理由是,要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,需做的对比实验是.

请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践。实验仪器如下图所示（导管、橡皮塞等未画出）：

【实验药品】 5％双氧水、稀盐酸、稀硫酸、高锰酸钾、二氧化锰、大理石  
【熟悉仪器】 请填写仪器的名称：a               ，i                。
【比较研究】 请填写下表。

制取气体	反应物的状态	反应条件	收集方法和依据
氧气	固体	加热	排水集气法	O2不易溶于水
二氧化碳	固体和液体	常温	______________	______    ___________

【实践研究】
⑴ 某同学选用a、b、d、g、j等组装制取和收集氧气的装置，该同学制氧气的反应的文字表达式是　                               　。
⑵ 下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气部分实验操作，其中不合理的是　      。
A．先检查装置的气密性，后加药品      B．先将导管伸入集气瓶，后加热试管
C．先固定试管，后放置酒精灯   D．实验结束先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
⑶ 三位同学根据提供的实验仪器分别设计了下列三套制取和收集二氧化碳的装置，该反应的文字表达式为                                    。

A                      B                  C    
他们对设计的装置相互进行了交流评价。其中反应过程可随时添加液体反应物的是
　   　；能够控制产生气体的速度和量的装置是　     　。
【反思小结】气体制取和收集装置的选择依据：
发生装置-------反应物状态和反应条件
收集装置------气体的　      、气体的　     和该气体能否与空气或水反应。

淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①图组装仪器并检查装置气密性。

②向大试管加入5～10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为：________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为：________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是：____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：________________________________________________。

（（10肇庆市）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃和尿素[CO(NH₂)₂]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH₄Cl，     猜想②：该化肥是             ，
猜想③：该化肥是NH₄HCO₃，  猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】

（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的气体放出，证明猜想    不成立；写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式：                               。
（2）如右（图1），另取少量样品于试管中，滴加适量水振荡，再选（图2）中    溶液滴入试管中，若无气泡放出，则猜想     不成立。
（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图2）中的        溶液，若        ，则猜想①成立；若           ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为：                        。

某实验小组对实验室中A、B、C、D四瓶无色溶液进行鉴别，它们分别是硫酸钠、稀硫酸、澄清石灰水、四种物质的一种。可供使用的实验用品有：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、紫色石蕊溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、稀硝酸溶液、玻璃棒、试管、胶头滴管。请利用提供的实验用品，鉴别出四种物质，并完成实验报告：

实验	实验操作	实验现象	实验结论
①	取四支试管，各取少量的A、B、C、D溶液，分别先滴加紫色石蕊试液	B溶液变红色，D溶液变成蓝色。A、C溶液都呈      色。	B是            D是
②	另取二支试管，各取少量的A、C溶液，分别先滴入硝酸钡溶液后再滴入稀硝酸溶液。		A是硫酸钠溶液      C是

【发现问题】做完实验②后，该小组在网上查阅资料的时候发现，用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液进行检验SO₄^2-时，亚硫酸根离子（SO₃^2-）的存在干扰了SO₄^2-的检验。如往亚硫酸钠（Na₂SO₃ ）溶液滴加硝酸钡溶液后有沉淀生成，再加足量的稀硝酸酸依然有白色沉淀。
【提出问题】若某无色溶液中可能含有硫酸根离子（SO₄^2-）与亚硫酸根离子（SO₃^2-）中的一种或两种，该如何检验？
【查阅资料】亚硫酸钡（Ba₂SO₃）是无色晶体或白色粉末，微溶于水，在水中是白色沉淀。中性或碱性条件下NO₃^-不能和SO₃^2-反应，但在酸性条件下，NO₃^-能和H⁺反应相遇时（HNO₃）具有强氧化性，易把SO₃^2-氧化生成SO₄^2-。往亚硫酸钡中加入盐酸能发生类似于碳酸钡与盐酸的反应，生成有刺激性的气体。
【猜   想】该无色溶液中含有（1）SO₄^2-  （2）SO₃^2-  （3）        。
【实验探究】请你将下列实验填写完整。

实验	实验操作	实验现象	实验结论
③	取该溶液少量试管E中，加入硝酸钡溶液后再加入稀硝酸酸	有白色沉淀生成	不能确定猜想     一定成立
④	取该溶液少量试管F中，加入加入稀盐酸，加热	有刺激性气味的气体生成	猜想     可能成立
⑤	在④所得的溶液中加入足量的		猜想（3）成立

写出亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液发生复分解反应的化学方程式：                      。
【得出结论】要鉴别一种离子的存在，必须排除其它离子的干扰，不然会得出错误的结论。

实验室废液中含有硝酸银、硝酸铜，实验小组利用稀硫酸和铁粉分离回收银和铜，设计如下方案。
先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣A，其成分为银、铜和铁。再对滤渣A按如下流程图处理：
①先在废液中加入过量的铁粉，过量的目的是________。
Ⅰ、加快反应速度 Ⅱ、铁的金属活动性较强 Ⅲ、使反应充分进行
②写出CuO与H₂SO₄反应的化学方程式________。
③滤液D中溶质的成分有________(填化学式)。
④含有硫酸亚铁的滤液有________(填框图中字母)。

⑤如果在过滤操作中发现滤液浑浊，在仪器洁净、滤纸未破损的前提下，你认为滤液浑浊的原因可能是________。

A~I为九年级化学所学的物质。已知A为氧化物，C为大理石的主要成分，D为蓝色沉淀，E为单质，F为浅绿色溶液，F、G、I均为只含有一种溶质的溶液。“  ”表示物质间存在相应的转化关系（部分生成物未标出），如右图所示。请回答下列问题：

（1）A的化学式       。
（2）B与I之间的化学反应属于      反应（填基本反应类型）。
（3）写出G与H反应的化学方程式                   。